(57)【要約】【課題】メス側コネクタの不具合の検査を容易化する。【解決手段】検査用オス側ピン７０〜７６が設けられたコネクタ検査装置５０により、メス側コネクタ１０に設けられたメス側ピン２２〜２８の結合機能不具合を検査する。検査前には、検査用オス側ピン７０は、ピンテイル８４を抵抗板６０のピン孔６６内に押し込まれ、前方向にスライドされている。そして、伸張したバネ８８から後方向向きの力を受け、この力とバランスする前方向向きの抵抗力を抵抗板６６から受けている。検査時にコネクタ検査装置５０をメス側コネクタ１０に嵌合すると、検査用オス側ピン７０〜７６は、メス側コネクタ２２〜２８から結合機能に応じた挿入抵抗を受ける。したがって、検査用オス側ピン７０〜７６は、メス側ピン２２〜２８に結合不具合がない場合には抵抗板６０から飛び出し、不具合がある場合には抵抗板６０内にとどまる。【選択図】図２
2006269084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタのメス側ピンに対して挿入操作される検査用オス側ピンと、
検査用オス側ピンを前後方向にスライド可能に保持するスライド機構と、
前方向にスライドさせた検査用オス側ピンに対し、後方向にスライドさせる力を作用させる弾性機構と、
前方向にスライドさせた検査用オス側ピンを、弾性機構による力に抗して、その位置にとどめる抵抗機構と、
を備え、
前方向に置かれたコネクタのメス側ピンに対し、検査用オス側ピンの挿入操作を行い、その結果、検査用オス側ピンが保持されたスライド位置に基づいて、メス側ピンの結合機能の不具合が判定される、ことを特徴とするコネクタ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタ検査装置において、
検査用オス側ピンは、挿入操作前には、前方向にスライドされ、検査の基準となるスライド位置において抵抗機構により固定され、挿入操作により、メス側ピンの結合機能に応じた大きさをもつ後方向向きの挿入抵抗をメス側ピンから受け、メス側ピンの結合機能に対応したスライド位置に保持される、ことを特徴とするコネクタ検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のコネクタ検査装置において、
挿入操作された検査用オス側ピンは、メス側ピンの結合機能に不具合がない場合、検査の基準となるスライド位置よりも後方向にスライドし、メス側ピンの結合機能に不具合がある場合、検査の基準となるスライド位置に保持されつづける、ことを特徴とするコネクタ検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載のコネクタ検査装置において、
コネクタに設けられた複数のメス側ピンと同数の検査用オス側ピンが、メス側ピンの並びに対応して配置される、ことを特徴とするコネクタ検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載のコネクタ検査装置において、
メス側ピンが設けられたコネクタと嵌合可能に設定された筐体部を有し、
筐体部をコネクタに嵌合することで、各検査用オス側ピンを対応するメス側ピンに挿入する操作が同時に行われる、ことを特徴とするコネクタ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタを検査する技術、特に、メス側ピンの結合不具合を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一本ないしは複数本のケーブルを対応する別のケーブルと結合する装置として、コネクタが広く利用されている。コネクタは、一般に、樹脂等でできた本体部を骨格として作られている。そして、この本体部内に設置されるケーブル先端のピン形状に応じてオス側コネクタとメス側コネクタとに分類される。オス側コネクタは、オス型形状をなすオス側ピンが設けられたコネクタであり、メス側コネクタは、メス型形状をなすメス側ピンが設けられたコネクタである。オス側コネクタとメス側コネクタを嵌合することで、オス側ピンがメス側ピンの内部に挿入され、両ケーブルが電気的に接続される。
【０００３】
メス側ピンは、オス側ピンが挿入される開口形状を有しており、また、挿入されたオス側ピンを適当な力で締め付けることができる。このため、メス側ピンは、初期不良や使用による劣化・故障等により、開口形状が変形したり締め付け力が減少したりして、結合不具合を起こす場合がある。
【０００４】
図３は、従来より行われているメス側ピンの結合不具合検査の様子を示す模式的な図である。メス側コネクタ１０は、樹脂で作られた本体部１２を備えている。そして、４本のケーブル１４，１６，１８，２０の先端にそれぞれ設けられた金属製のメス側ピン２２，２４，２６，２８が本体部１２内に固定されている。メス側ピン２２〜２８の内部は空洞であり、また、その先端には開口部が設けられ、全体として開口形状が形成されている。このため、この開口形状へ（メス側ピン２２〜２８の先端側から空洞内へ）オス側ピンを挿入して、両者を電気的に結合することができる。メス側ピン２２の中間部にある窪み形状３０は、本体部１２の突起に対応するものであり、メス側ピン２２を本体部１２に固定するために用いられている。オス側ピンは、図の右手からこの窪み形状３０の手前まで挿入される。
【０００５】
図においては、ユーザ４０が検査用オス側ピン４２を持っている。ユーザ４０は、この検査用オス側ピン４２を各メス側ピン２２〜２８に順次挿入し、指先の感覚に基づいて圧力や嵌合具合を感知し、嵌合機能の検査を行う。
【０００６】
なお、下記特許文献１には、メス側コネクタの結合不具合を防止する補強部材についての技術が開示されている。この技術は、しかしながら、メス側コネクタの結合不具合に関する検査を不要とするものではない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
メス側コネクタの検査は、簡易にかつ正確に行われることが望ましい。しかし、図３に示した従来の技術を採用した場合、メス側ピンの数が多くなるとそれだけ多くの作業時間が必要となってしまう。また、ヒューマンエラーにより、いくつかのピンを検査し忘れる虞もある。さらには、ユーザが個人の感覚に基づいて検査を行うため、ユーザによって良・不良の判断基準が異なる場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、メス側コネクタの検査効率を改善することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、メス側コネクタの検査の正確性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のコネクタ検査装置は、コネクタのメス側ピンに対して挿入操作される検査用オス側ピンと、検査用オス側ピンを前後方向にスライド可能に保持するスライド機構と、前方向にスライドさせた検査用オス側ピンに対し、後方向にスライドさせる力を作用させる弾性機構と、前方向にスライドさせた検査用オス側ピンを、弾性機構による力に抗して、その位置にとどめる抵抗機構と、を備え、前方向に置かれたコネクタのメス側ピンに対し、検査用オス側ピンの挿入操作を行い、その結果、検査用オス側ピンが保持されたスライド位置に基づいて、メス側ピンの結合機能の不具合が判定される。
【００１２】
このコネクタ検査装置には、一本あるいは複数本の検査用オス側ピンが設けられている。検査用オス側ピンは、前方向側に配置されたコネクタのメス側ピンに対して挿入操作されるピンである。検査用オス側ピンの形状（形、太さ、長さなど）は、メス側ピンから受ける挿入抵抗に基づいてメス側ピンの結合機能を検査できるように、メス側ピンの標準的な形状に基づいて作られている。
【００１３】
スライド機構は、検査用オス側ピンが前後方向に移動できるように保持する機構であり、例えば、検査用オス側ピンの側面だけをガイドすることで作成される。弾性機構は、前方向にスライドさせた検査用オス側ピンに対し、バネやゴムなどの弾性体により後方向向きの力を作用させる機構である。なお、この前方向へのスライドは、モータ等により機械的に行われてもよいし、人力により行われてもよい。抵抗機構は、前方向にスライドさせた検査用オス側ピンを、後方向にスライドしないように留め置く機構である。この抵抗機構は、例えば、検査用オス側ピンの側方に摩擦力を作用させたり、検査用オス側ピンの一部を凹形状あるいは凸形状構造として対応する形状物に嵌合させたりすることで構成可能である。
【００１４】
メス側ピンの結合不具合は、検査用オス側ピンをメス側ピンに挿入する操作を行うことで検査される。すなわち、挿入操作前、挿入操作中、又は挿入完了後に、検査用オス側ピンを前方向にスライドさせて抵抗機構により前方向側にとどめさせる操作を実施する。そして、最終的に、検査用オス側ピンが、抵抗機構により前方向側にとどめられ又はとどめられないことでスライド機構上において保持されるスライド位置を検出し、その検出結果に基づいてメス側ピンの結合機能が検査される。この検査は、オス側ピンに作用する弾性機構による力、抵抗機構による力、及び、メス側ピンの結合機能に応じてメス側ピンから受ける力の大小関係により、最終的に保持されることとなるスライド位置が異なることを利用している。スライド位置の読み取り及び判定は、ユーザにより行われてもよいし、電磁気学的あるいは光学的な読取機構及びその出力を判定する判定回路により行われても良い。
【００１５】
この構成によれば、装置に設定された基準に基づいてメス側ピンの結合不具合が検査される。したがって、従来技術のようにユーザ間で判定基準が異なることがなく、検査の正確性を向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明のコネクタ検査装置の一態様においては、検査用オス側ピンは、挿入操作前には、前方向にスライドされ、検査の基準となるスライド位置において抵抗機構により固定され、挿入操作により、メス側ピンの結合機能に応じた大きさをもつ後方向向きの挿入抵抗をメス側ピンから受け、メス側ピンの結合機能に対応したスライド位置に保持される。すなわち、検査用オス側ピンは、挿入操作前に予め前方向にスライドされて検査の基準となるスライド位置にセットされる。
【００１７】
本発明のコネクタ検査装置の一態様においては、挿入操作された検査用オス側ピンは、メス側ピンの結合機能に不具合がない場合、検査の基準となるスライド位置よりも後方向にスライドし、メス側ピンの結合機能に不具合がある場合、検査の基準となるスライド位置に保持されつづける。後方向へのスライド量は、一段階だけに設定されてもよいし、不具合の程度に応じて多段階に設定されてもよい。
【００１８】
本発明のコネクタ検査装置の一態様においては、コネクタに設けられた複数のメス側ピンと同数の検査用オス側ピンが、メス側ピンの並びに対応して配置される。また、本発明のコネクタ検査装置の一態様においては、メス側ピンが設けられたコネクタと嵌合可能に設定された筐体部を有し、筐体部をコネクタに嵌合することで、各検査用オス側ピンを対応するメス側ピンに挿入する操作が同時に行われる。これらの態様を採用することで、メス側コネクタの検査効率を向上させることが可能となり、また、メス側ピンの検査忘れを防止して検査の正確性向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本実施の形態にかかる装置構成を示す模式的な図である。ここでは、図３における従来技術の説明で示したメス側コネクタ１０に対する検査を例に挙げて説明する。
【００２０】
コネクタ検査装置５０は、メス側コネクタ１０の検査に特化して作成された検査装置であり、メス側コネクタ１０に嵌合可能に設計された樹脂製の筐体である樹脂ケース５２を骨格として作られている。樹脂ケース５２は直方体形状をなしており、その側面外観は平面状の側面壁５４により構成されている。この側面壁５４で囲まれた内側には、バネ受け板５６、ピンガイド板５８、及び抵抗板６０の樹脂製板が層状に設けられている。三つの樹脂製板のうちバネ受け板５６は、最も前方向側（検査時におけるメス側コネクタ１０の側）に位置しており、抵抗板６０は、樹脂ケース５２の後方向の壁面をなしている。そして、バネ受け板５６、ピンガイド板５８、及び抵抗板６０には、ピン孔６２，６４，６６がそれぞれ設けられている。
【００２１】
このコネクタ検査装置５０には、メス側コネクタ１０の四つのメス側ピン２２〜２８に対応した四つの検査用オス側ピン７０，７２，７４，７６が設けられている。これらは、金属により作られており、その形状はいずれも同じ長形状である。検査用オス側ピン７０は、前方向側の端に設けられたピンヘッド８０、ピンヘッド８０から後方向側へ伸びるピン軸８２、及び、後方向側の端に設けられたピンテイル８４からなる。ピンヘッド８０は、正常な結合機能をもつメス側ピンに対しては挿入困難であるが、若干開口部が拡がり結合機能が劣るメス側ピンに対しては挿入容易となる太さに作られている。
【００２２】
検査用オス側ピン７０は、樹脂ケース５２内において、そのピン軸８２がスライド機構としてのピン孔６２，６４を貫くように設置されている。すなわち、バネ受け板５６とピンガイド板５８にガイドされて側方方向の動きが制限されている一方、前後方向にはスライド可能に保持されている。
【００２３】
バネ受け板５６とピンヘッド８０の間には、ピン軸８２を取り囲むように弾性体としてのバネ８８が設けられている。バネ８８は、その両端がそれぞれバネ受け板５６とピンヘッド８０に固定されている。このため、バネ８８は、検査用オス側ピン７０を釣り合い点よりも前方向にスライドさせた場合には後方向に引き戻す力を、後方向にスライドさせた場合には前方向に引き戻す力を検査用オス側ピン７０に作用させる。つまり、バネ８８の復元力を検査用オス側ピン７０に作用させる弾性機構が形成されている。
【００２４】
ピンテイル８４は、抵抗板６０に設けられたピン孔６６よりも若干太めに作られている。このため、設計により意図された値以上の力を作用させると、ピン孔６６を通って、抵抗板６０を前方向側へ、あるいは後方向側へ通り抜けることとなる。このピンテイル８４及び抵抗板６０からなる機構は、作用する力が小さい場合に検査用オス側ピン７０をその場に押しとどめる抵抗機構として機能している。
【００２５】
図１は、コネクタ検査装置５０による検査が実行される直前の状態を示している。すなわち、検査用オス側ピン７０は、検査者によって前方向にスライドさせられ、ピンテイル８４は、ピン孔６６の内部に押し込まれている。押し込まれた検査用オス側ピン７０に対しては、伸びたバネ８８の復元力による後方向向きの力が作用しており、また、この後方向向きの力とバランスする前方向向きの抵抗力が抵抗板６０の縁から作用している。そして、検査用オス側ピン７０は、図示した位置、すなわち、検査の基準となるスライド位置に保持されている。この状況は、残る検査用オス側ピン７２〜７６についても同様である。
【００２６】
続いて、図２を参照しながら、コネクタ検査装置５０の検査時における作用について説明する。図２は、図１に示したコネクタ検査装置５０を用いて、メス側コネクタ１０の検査を行っている様子を説明する模式的な図である。図１と同一の構成には同一の番号を付して説明を省略する。
【００２７】
ここでは、検査者によって樹脂ケース５２が本体部１２に押し込まれ、コネクタ検査装置５０はメス側コネクタ１０に嵌合されている。この嵌合の過程で、検査用オス側ピン７０〜７６は、対応するメス側ピン２２〜２８に対して挿入操作される。
【００２８】
図示した例では、メス側ピン２２の結合機能は正常であり、その開口部の開きは比較的小さいことを想定している。そのため、検査用オス側ピン７０は、メス側ピン２２に対して挿入困難となっている。したがって、検査用オス側ピン７０は、コネクタ検査装置５０の嵌合の過程で次第に大きな挿入抵抗をメス側ピン２２の開口部外縁から受ける。そして、この挿入抵抗による後方向向きの力とバネ８８による後方向向きの力の合力が、ピンテイル８４が抵抗板６０から受けることができる前方向向きの力（最大の抵抗力）よりも大きくなった時点で、ピンテイル８４がピン孔６６を突き抜けて後方向に飛び出すことになる。同様にして、検査用オス側ピン７２，７４も、対応するメス側ピン２４，２６から受ける挿入抵抗のために、検査の基準となるスライド位置よりも後方向にスライドし、そのピンテイルが抵抗板６０の外に露出している。
【００２９】
他方、メス側ピン２８の開口部の開きは、他のメス側ピン２２〜２６に比べて大きく、オス側ピンを十分に締め付けることができない状況にある。この場合、対応する検査用オス側ピン７６は、あまり大きな挿入抵抗を受けず、検査の基準となるスライド位置を維持したまま、メス側ピン２８内に挿入されている。
【００３０】
検査者は、嵌合後の検査用オス側ピン７０〜７６のスライド位置に基づいて、対応するメス側ピン２２〜２８の結合機能の不具合を検査する。すなわち、検査用オス側ピンが、検査の基準となるスライド位置から後方向にスライドし、抵抗板６０から露出している場合には、対応するメス側ピンが十分な結合機能を有していると判断する。また、検査用オス側ピンが、検査の基準となるスライド位置からスライドしておらず、抵抗板６０から飛び出ていない場合には、対応するメス側ピンの結合機能に不具合があると判断する。言い換えれば、メス側ピン２２〜２８のピンテイルを含む後端部付近は、結合機能の良否を表示する正常確認棒として用いられている。
【００３１】
以上に示した例において、不具合かあるか否かの判定基準は、検査用オス側ピンが抵抗板から飛び出す際の挿入抵抗の大きさに依存する。具体的には、バネ強度、ピンヘッドの太さ、ピンテイルの太さ、ピンテイルが突き抜けるピン孔の大きさや変形しやすさ等をどう設定するかによって判定基準が変更されることになる。コネクタ検査装置を設計・製造する際には、所望の不具合検出基準値を与えるよう、適宜これらの設定を行えばよい。
【００３２】
また、不具合かあるか否かの判定基準は、検査者がコネクタ検査装置をどの深さまでどの程度の速さ（力）で押し込むのかにも依存する場合があり得る。そこで、押し込む深さを一様化するため、目標深さに達した以上に嵌合を進行させないストッパを設けることも有効である。また、押し込みの速さを均質化するため、一定出力のモータを使うなどして押し込みの自動化を図ることも有効である。
【００３３】
さらに、不具合の程度を多段階や無限段階に検出したい場合も考えられる。その場合には、抵抗機構を多段階や無限段階に設定すればよい。多段階に設定する例としては、ピン軸の側面に複数の凹部を設け、樹脂ケースの側にこれと嵌合する一つの凸部を設ける構成を挙げることができる。この場合、抵抗機構は、複数のスライド位置で、検査用オス側ピンを固定することが可能となる。各スライド位置において検査用オス側ピンに作用するバネの力は、後方向側のスライド位置ほど（検査用オス側ピンの後方向へのスライドが大きいほど）小さくなる。このため、検査用オス側ピンに作用する力が釣り合う位置は、挿入抵抗が大きい場合にほど後方向側となり、挿入抵抗が小さいほど前方向側となる。不具合の多段階の検出はこの原理に基づいて実行可能であり、また、無限段階の検出も同様にして実行可能である。
【００３４】
なお、上に示した例では、メス側コネクタに特化したコネクタ装置、すなわち、メス側コネクタの形状や、メス側ピンの配列や数に適合した専用のコネクタ検査装置について示した。しかしながら、メス側ピンの配列や数などが異なる複数のタイプのメス側コネクタに対して一つのコネクタ装置で検査を行いたい場合がある。そこで、多数の検査用オス側ピンを備え、複数のタイプのメス側コネクタを検査可能な汎用的コネクタ検査装置を用意することも有効である。また、逆に、一本だけの検査用オス側ピンを備えたコネクタ検査装置を用意し、検査者が順次検査対象となるメス側ピンを変更しながら検査を行う態様も有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】検査前におけるメス側コネクタとコネクタ検査措置の例を示す図である。
【図２】検査中におけるメス側コネクタとコネクタ検査措置の例を示す図である。
【図３】従来の検査態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  メス側コネクタ、１２  本体部、１４〜２０  ケーブル、２２〜２８  メス側ピン、３０  窪み形状、４０  ユーザ、４２  検査用オス側ピン、５０  コネクタ検査装置、５２  樹脂ケース、５４  側面壁、５６  バネ受け板、５８  ピンガイド板、６０  抵抗板、６２〜６６  ピン孔、７０〜７６  検査用オス側ピン、８０  ピンヘッド、８２  ピン軸、８４  ピンテイル、８８  バネ。
【図１】
2006269084.tif 000003
【図２】
2006269084.tif 000004
【図３】
2006269084.tif 000005